CN112130480A - 一种防碰撞海洋浮标、控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防碰撞海洋浮标，气象监测装置体的顶部固设有环状的太阳能电池板，连接杆穿过太阳能电池板中心圆环孔而固定连接气象监测装置体与海面监控装置体，海面监控装置体顶部与警示装置体固定连接；水文监测装置体的顶部与水下移动装置体固定连接，水文监测装置体、水下移动装置体均通过连接杆与气象监测装置体固定连接；在水下移动装置体与气象监测装置体之间的连接杆一侧固设波浪换能装置；发射机与接收机固设于警示装置体顶部，并通过北斗卫星系统实现发送和接收数据。本发明在遇到极端海域环境或船只碰撞时能够躲避或减轻碰撞影响。

Description

一种防碰撞海洋浮标、控制系统和方法

技术领域

本发明属于海洋浮标技术领域，具体是一种一种防碰撞海洋浮标、控制系统和方法。

背景技术

海洋浮标是通过锚定的形式固定在海面上，以观测海域水文、水质、气象等情况和提示船只航向的自动观测站。海洋浮标能够根据要求长期的监测海洋的水文、水质、气象等资料。由于海洋的流动性，以及海域环境的不确定性，如船只碰撞、海浪拍打等，极容易造成海洋浮标的损坏，或因为剧烈震荡导致内部设备故障。

如专利申请号为201711239893.5的专利海洋生态监测浮标装置，该专利涉及一种海洋生态监测浮标装置，尤其涉及一种具备图像采集功能的海洋生态监测浮标装置，属于海洋生态监测技术领域。其结构包括浮标母体、浮标子体及锚固定装置，所述锚固定装置为悬索结构，所述浮标母体下端与悬索的上端相连，所述浮标子体安设在悬索上，并可沿悬索上下移动，所述浮标母体与浮标子体之间通过数据通信线路进行浮标母体与浮标子体之间的数据传输，所述浮标母体通过卫星数据通信模块与远程基站的数据进行传输。

以上的现有专利技术在遇到极端海域环境或船只碰撞时，容易对内部设备造成影响。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种在遇到极端海域环境或船只碰撞时躲避或减轻碰撞影响的防碰撞海洋浮标。

本发明是通过以下技术方案来实现的：本发明提供一种防碰撞海洋浮标，包括水上组件和水下组件，所述水上组件包括气象监测装置体、海面监控装置体和警示装置体，所述水下组件包括水文监测装置体、水下移动装置体和锚定固定件；还包括发射机与接收机；所述气象监测装置体的顶部固设有环状的太阳能电池板，连接杆穿过所述太阳能电池板中心圆环孔而固定连接所述气象监测装置体与所述海面监控装置体，所述海面监控装置体顶部与所述警示装置体固定连接；所述水文监测装置体的顶部与所述水下移动装置体固定连接，所述水文监测装置体、所述水下移动装置体均通过所述连接杆与所述气象监测装置体固定连接；在所述水下移动装置体与所述气象监测装置体之间的所述连接杆一侧固设波浪换能装置；所述水文监测装置体的底部通过所述连接杆与所述锚定固定件固定连接，所述锚定固定件用于连接水底的锚链；所述发射机与所述接收机固设于所述警示装置体顶部，并通过北斗卫星系统实现发送和接收数据。可选的，所述水上组件还包括环绕所述气象监测装置体的环状气囊，所述环状气囊的内环侧面固定连接若干减震弹簧的一端，若干所述减震弹簧的另一端固定连接所述气象监测装置体的侧部。

可选的，所述水上组件还包括滑动收纳盒，若干所述滑动收纳盒环绕在所述气象监测装置体的侧部；所述气象监测装置体侧部设有若干滑轨；所述滑动收纳盒与所述气象监测装置体的侧部通过滑轮滑动连接，所述滑轮通过在所述滑轨上滑动来带动所述滑动收纳盒的移动；所述气象监测装置体内部设有滑轮驱动电机，所述滑轮驱动电机与所述滑轮电性连接并驱动所述滑轮滑动；所述环状气囊与所述滑动收纳盒通过伸缩软管连接，设置于所述环状气囊内部的稳重球通过所述伸缩软管滚至所述滑动收纳盒内。

可选的，所述滑动收纳盒内部设有若干独立的收纳腔，每个所述收纳腔均固定连接一个所述伸缩软管的出洞口；每个所述收纳腔内设有有一个推动件，所述气象监测装置体内部还设有推球电推杆，所述推球电推杆驱动所有所述推动件向所述伸缩软管的出洞口推动所述稳重球。

可选的，所述水下移动装置体侧部固设有若干个喷水口，所述水下移动装置体底部固设有进水口；所述水下移动装置体内部设有轴流泵；所述轴流泵通过所述进水口吸取海水，并选择所述喷水口喷射海水，从而推动所述防碰撞海洋浮标整体移动。

可选的，所述气象监测装置体包括风速监测装置、风向监测装置、气温监测装置、气压监测装置和光照传感器；所述水文监测装置体包括水质监测装置、海温监测装置、声呐探测装置、海流流向监测装置、潮位监测装置和海浪流速监测装置；所述海面监控装置体侧部固设有若干个监测摄像头；所述警示装置体侧部固设有若干组警示灯组，所述警示灯组包括闪烁发光的红色警示灯、闪烁发光的黄色警示灯和白色警示灯。

本发明还提供一种防碰撞海洋浮标控制系统，应用于前面所述的防碰撞海洋浮标，所述防碰撞海洋浮标包括气象监测装置体、气象监测装置体、海面监控装置体、警示装置体、环状气囊、减震弹簧、伸缩软管、稳重球、波浪换能装置、太阳能电池板、发射机与接收机，还包括滑轮驱动电机、滑轮、滑轨、推球电推杆、推动件、轴流泵，其特征在于：

所述防碰撞海洋浮标控制系统包括中央控制器、气象监测模块、海面监控模块、水文监测模块、警示模块、通讯模块、减震模块、供电模块和移动模块；所述气象监测模块、所述水文监测模块和所述警示模块均与所述中央控制器电性连接，受所述中央控制器控制，并与所述中央控制器进行数据传递；所述中央控制器将获取并分析的数据通过所述通讯模块发送给位于海岸的海岸监控中心和位于船只上的船只监控中心；所述减震模块包括所述推球电推杆和所述推动件，所述推球电推杆与所述中央控制器电性连接，并受所述中央控制器控制进行驱动所述推动件的动作；所述减震模块还包括所述滑轮驱动电机、所述滑轮和所述滑轨，所述滑轮驱动电机与所述中央控制器电性连接，并受所述中央控制器控制所述滑轮在所述滑轨上的移动；所述移动模块包括所述轴流泵，所述轴流泵与所述中央控制器电性连接，并受所述中央控制器控制进行进水和喷水工作；所述供电模块包括波浪能电源模块和太阳能电源模块；所述波浪能电源模块和所述太阳能电源模块均与QTS1控制器电性连接，并由所述QTS1控制器控制双电源的切换；所述QTS1控制器与所述中央控制器电性连接，并受所述中央控制器控制。

可选的，所述气象监测模块包括所述气象监测装置体；所述水文监测模块包括所述水文监测装置体；所述海面监控模块包括所述海面监控装置体；所述警示模块包括所述警示装置体；所述通讯模块包括所述发射机和所述接收机，并通过北斗卫星系统实现发送和接收数据；所述减震模块包括所述环状气囊、所述减震弹簧、所述伸缩软管和所述稳重球；所述波浪能电源模块包括所述波浪换能装置，所述太阳能电源模块包括太阳能电池板。

本发明还提供一种防碰撞海洋浮标控制方法，应用于前面所述的防碰撞海洋浮标控制系统，包括以下步骤：

步骤S01：供电模块由太阳能电源模块供电，防碰撞海洋浮标各个模块正常工作；气象信息数据和水文信息数据由通讯模块上传至海岸监控中心和船只监控中心；

海面监控模块监视海面船只；

当所述海面监控模块未监视到有船只进入所述防碰撞海洋浮标的监视区域时，重复本步骤；

当所述海面监控模块监视到有船只进入所述防碰撞海洋浮标的监视区域时，警示模块发出闪烁的红光，并进入步骤S02；

步骤S02：所述海面监控模块监测船只航向，并预算船只与所述仿防碰撞海洋浮标的最近距离值；

当预算得到的所述最近距离值不小于安全值时，重复本步骤；

当预算得到的所述最近距离值小于安全值时，移动模块驱动所述防碰撞海洋浮标移动，并进入步骤S03；

步骤S03：气象监测模块和水文监测模块正常监测，并判断环境情况；

当判断得到的环境情况未处于风暴海域时，重复本步骤；

当判断得到的环境情况正处于风暴海域时，就近其他防碰撞海洋浮标的警示模块发出闪烁的黄光；所述通讯模块上传危险警示信息至海岸监控中心和船只监控中心。

可选的，所述步骤S01还包括：滑动收纳盒环绕于水文监测装置体顶部；稳重球位于环状气囊内；环状气囊环绕于水文监测装置底部；所述步骤S03还包括：所述滑动收纳盒下移，所述稳重球落至所述滑动收纳盒内，所述环状气囊上升，所述供电模块切换至波浪电源模块。

本发明的有益效果是：

1、本发明能够根据预算船只是否会影响防碰撞海洋浮标的情况而做出不同反应；当预算到存在影响可能时，开启红色警示灯，通过闪烁的红光提示船只附近的防碰撞海洋浮标位置。

2、本发明具有环状气囊和减震弹簧，能够在发生碰撞时不直接碰撞到防碰撞海洋浮标的各设备，并且能够减轻碰撞带来的振动。

3、本发明能够在遇到极端海域情况，或因船只驶过而带来的海浪巨大情况时，及时降低防碰撞海洋浮标的重心，并减轻环状气囊的重力而增大其浮力，从而起到稳固防碰撞海洋浮标的作用，保证防碰撞海洋浮标内部各设备不受影响，保证防碰撞海洋浮标不倾倒。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的实施例一的防碰撞海洋浮标结构图；

图2为本发明的实施例一的防碰撞海洋浮标伸缩软管位置指示角度结构图；

图3为本发明的实施例一的防碰撞海洋浮标的滑动收纳盒位置指示角度结构图；

图4为本发明的实施例一的防碰撞海洋浮标结构俯视图；

图5为本发明的实施例一的防碰撞海洋浮标的稳重球位置示意图；

图6为本发明的实施例一的防碰撞海洋浮标稳重球与滑动收纳盒移动方式示意图；

图7为本发明的实施例二的防碰撞海洋浮标控制系统示意图；

图8为本发明的实施例二的电源切换电路示意图；

图9为本发明的实施例三的防碰撞海洋浮标控制方法示意图；

100-警示装置体；111-发射机；112-接收机；120-警示灯组；121-红色警示灯；122-黄色警示灯；123-白色警示灯；

200-海面监控装置体；210-监测摄像头；

300-气象监测装置体；310-滑轨；

400-水下移动装置体；410-喷水口；420-进水口；

500-水文监测装置体；600-锚定固定件；

700-环状气囊；710-减震弹簧；720-伸缩软管；730-滑动收纳盒；740-推动件；750-收纳腔；760-稳重球；

800-太阳能电池板；900-波浪换能装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

实施例一：

本实施例公开一种防碰撞海洋浮标，在海上工作时能够小幅度躲避船只碰撞，在躲避不及而发生碰撞时能够缓冲振动，在海域环境风暴影响较大时，能够自行降低重心，保证防碰撞海洋浮标不倾倒。

本实施例的防碰撞海洋浮标括水上组件和水下组件，如附图1所示，水上组件包括气象监测装置体300、海面监控装置体200和警示装置体100，水下组件包括水文监测装置体500、水下移动装置体400和锚定固定件600；还包括发射机111与接收机112。

具体的，气象监测装置体300的顶部固设有环状的太阳能电池板800，连接杆穿过太阳能电池板800中心圆环孔而固定连接气象监测装置体300与海面监控装置体200，海面监控装置体200顶部与警示装置体100固定连接。水文监测装置体500的顶部与水下移动装置体400固定连接，水文监测装置体500、水下移动装置体400均通过连接杆与气象监测装置体300固定连接；在水下移动装置体400与气象监测装置体300之间的连接杆一侧固设波浪换能装置900，波浪换能装置900采用永磁直线发电机，将波浪能转换为电能用于供电。水文监测装置体500的底部通过连接杆与锚定固定件600固定连接，锚定固定件600用于连接水底的锚链。由于锚链和锚定固定件600的连接，使得整个防碰撞海洋浮标能够在锚链的牵引下实现在同一个位置保持稳定不随海浪移动；但同时由于锚链的牵引并非完全固定，使得防碰撞海洋浮标能够在小范围内轻微飘动。本实施例充分利用防碰撞海洋浮标在该小范围内能够移动的特性，实现躲避碰撞。本实施例的发射机111与接收机112均固设于警示装置体100顶部，并通过北斗卫星系统实现发送和接收数据。

具体的，如附图1-4所示，水上组件还包括环绕气象监测装置体300的环状气囊700，环状气囊700的内环侧面固定连接若干减震弹簧710的一端，若干减震弹簧710的另一端固定连接气象监测装置体300的侧部。如附图4所示，本实施例采用四根减震弹簧710，但四根减震弹簧710的数量仅为一种实施例情况，在其他实施例中，可不局限于数量，可根据实际的设计需求和减震弹簧710的质量、弹性等特性而定。在本实施例中，减震弹簧710连接环状气囊700，将环状气囊700固定环绕在气象监测装置体300周围，借助于减震弹簧710的弹性与可弯曲性，使得防碰撞海洋浮标在遇到碰撞时，能够优先碰撞到环状气囊700，从而保证各设备不发生直接碰撞；环状气囊700在减震弹簧710的作用下，能够保护防碰撞海洋浮标内的各设备振动幅度减小，从而保护防碰撞海洋浮标的各设备不发生剧烈晃动、振动。

具体的，如附图2-3所示，水上组件还包括滑动收纳盒730，若干滑动收纳盒730环绕在气象监测装置体300的侧部。气象监测装置体300侧部设有若干滑轨310。滑动收纳盒730与气象监测装置体300的侧部通过滑轮滑动连接，滑轮通过在滑轨310上滑动来带动滑动收纳盒730的移动。气象监测装置体300内部设有滑轮驱动电机，滑轮驱动电机与滑轮电性连接并驱动滑轮滑动。环状气囊700与滑动收纳盒730通过伸缩软管720连接，设置于环状气囊700内部的稳重球760通过伸缩软管720滚至滑动收纳盒730内。本实施例将四个滑动收纳盒730以环绕于气象监测装置体300的方式设置，并避开四根减震弹簧710的位置，使得滑动收纳盒730能够在沿着气象监测装置体300侧部移动时不受阻碍（此处的阻碍即指固定在气象监测装置体300侧部的减震弹簧710）。如附图6所示，本实施例采用若干个伸缩软管720连接环状气囊700与滑动收纳盒730，而在环状气囊700内部设置有若干个稳重球760，滑动收纳盒730在滑轮驱动电机驱动滑轮的情况下滑动；当滑动收纳盒730滑动到气象监测装置体300顶部位置时，稳重球760在重力作用下，通过伸缩软管720坠滑至环状气囊700中；当滑动收纳盒730滑动到气象监测装置体300底部位置时，稳重球760在重力作用下，通过伸缩软管720坠滑至滑动收纳盒730中。当稳重球760在环状气囊700中时，防碰撞海洋浮标露出水面部分较多，使得防碰撞海洋浮标重心提高，而周围又环绕一圈稳重的环状气囊700，可以有效保证整个防碰撞海洋浮标在无大风浪的海洋环境中稳定漂浮；当稳重球760在滑动收纳盒730中时，防碰撞海洋浮标潜入水面部分增多，使得防碰撞海洋浮标重心降低（重心降低不容易倾倒），以及使环状气囊700的重力减轻、浮力增大，而正因为周围环绕一圈轻浮海面、能够抗撞击的环状气囊700，可以有效保证整个防碰撞海洋浮标在无大风浪的海洋环境中依旧稳定立于海面，使得防碰撞海洋浮标不容易倾倒。应当理解的，关于滑动收纳盒730、伸缩软管720和稳重球760的数量设定不局限于本实施例，在其他实施例中可根据实际情况决定。

具体的，如附图3所示，滑动收纳盒730内部设有若干独立的收纳腔750，每个收纳腔750均固定连接一个伸缩软管720的出洞口。每个收纳腔750内设有有一个推动件740，气象监测装置体300内部还设有推球电推杆，推球电推杆驱动所有推动件740向伸缩软管720的出洞口推动所述稳重球760。推球电推杆和推动件740的作用是辅助稳重球760坠滑至环状气囊700中，当滑动收纳盒730滑动至气象监测装置体300顶部时，为避免稳重球760卡在收纳腔750内不滚落，便通过推动件740的推动作用，辅助稳重球760坠滑。

具体的，水下移动装置体400侧部固设有若干个喷水口410，水下移动装置体400底部固设有进水口420。水下移动装置体400内部设有轴流泵。轴流泵通过进水口420吸取海水，并选择喷水口410喷射海水，从而推动防碰撞海洋浮标整体移动。通过喷水口410的喷射反作用力，可以实现整个防碰撞海洋浮标在锚链牵引下的小范围轻微移动，从而得以躲避撞击。如附图1-2所示，本实施例设置了四个喷水口410，并通过中央控制器来决定需要工作的喷水口410，以便实现各个方向的移动，但在其他实施例中，还可选择其他数目的喷水口410。

具体的，气象监测装置体300包括风速监测装置、风向监测装置、气温监测装置、气压监测装置和光照传感器；水文监测装置体500包括水质监测装置、海温监测装置、声呐探测装置、海流流向监测装置、潮位监测装置和海浪流速监测装置。应当理解的，与现有技术中的海洋浮标相似的，实际生产中还可根据应用需求增设其他功能的监测装置或监测传感器，关于监测装置或监测传感器的设计并非本实施例的发明创新点，故本实施例不做展开阐述。

具体的，海面监控装置体200侧部固设有若干个监测摄像头210。警示装置体100侧部固设有若干组警示灯组120，警示灯组120包括闪烁发光的红色警示灯121、闪烁发光的黄色警示灯122和白色警示灯123。正常情况下，白色警示灯123保持夜晚一直照明状态。闪烁发光的红色警示灯121选择红色频闪灯，用于提示船只已进入防碰撞海洋浮标的监控区域，且不远处即为防碰撞海洋浮标，需要小心避让航行；闪烁发光的黄色警示灯122选择黄色频闪灯，借助黄光的穿透性强的特点，在海域环境为风暴较大时，提示船只远处的的防碰撞海洋浮标位置，协助船只在航行中进行航向判断。

实施例二：

本实施例公开一种防碰撞海洋浮标控制系统，应用于实施例一中的防碰撞海洋浮标，是对实施例一中的防碰撞海洋浮标关于控制系统上的进一步描述。应当理解的，本实施例所涉及到的防碰撞海洋浮标包括实施例一中的气象监测装置体300、气象监测装置体300、海面监控装置体200、警示装置体100、环状气囊700、减震弹簧710、伸缩软管720、稳重球760、波浪换能装置900、太阳能电池板800、发射机111与接收机112，还包括滑轮驱动电机、滑轮、滑轨310、推球电推杆、推动件740、轴流泵。

具体的，如附图7所示，防碰撞海洋浮标控制系统包括中央控制器、气象监测模块、海面监控模块、水文监测模块、警示模块、通讯模块、减震模块、供电模块和移动模块。

气象监测模块、水文监测模块和警示模块均与中央控制器电性连接，受中央控制器控制，并与中央控制器进行数据传递。中央控制器将获取并分析的数据通过通讯模块发送给位于海岸的海岸监控中心和位于船只上的船只监控中心。

减震模块包括推球电推杆和推动件740，推球电推杆与中央控制器电性连接，并受中央控制器控制进行驱动推动件740的动作。减震模块还包括滑轮驱动电机、滑轮和滑轨310，滑轮驱动电机与中央控制器电性连接，并受中央控制器控制滑轮在滑轨310上的移动。

移动模块包括轴流泵，轴流泵与中央控制器电性连接，并受中央控制器控制进行进水和喷水工作，以及受中央控制器控制而选择合适的喷水口410喷水。

供电模块包括波浪能电源模块和太阳能电源模块。如附图7-8所示，波浪能电源模块和太阳能电源模块均与QTS1控制器电性连接，并由QTS1控制器控制双电源的切换。QTS1控制器与中央控制器电性连接，并受中央控制器控制。

应当理解的，本实施例与实施例一的关系如下。气象监测模块包括气象监测装置体300；水文监测模块包括水文监测装置体500；海面监控模块包括海面监控装置体200；警示模块包括警示装置体100；通讯模块包括发射机111和接收机112，并通过北斗卫星系统实现发送和接收数据；减震模块包括环状气囊700、减震弹簧710、伸缩软管720和稳重球760；波浪能电源模块包括波浪换能装置900，太阳能电源模块包括太阳能电池板800。

实施例三：

本实施例公开一种防碰撞海洋浮标控制方法，应用于实施例二中的防碰撞海洋浮标控制系统。如附图9所示，包括以下步骤：

步骤S01：供电模块由太阳能电源模块供电，防碰撞海洋浮标各个模块正常工作。气象信息数据和水文信息数据由通讯模块上传至海岸监控中心和船只监控中心。滑动收纳盒730环绕于水文监测装置体500顶部；稳重球760位于环状气囊700内；环状气囊700环绕于水文监测装置底部。海面监控模块监视海面船只。

当海面监控模块未监视到有船只进入防碰撞海洋浮标的监视区域时，重复本步骤；

当海面监控模块监视到有船只进入防碰撞海洋浮标的监视区域时，警示模块发出闪烁的红色强光，并进入步骤S02。

步骤S02：海面监控模块监测船只航向，并预算船只与防碰撞海洋浮标的最近距离值。本步骤的安全值为能够保证防碰撞海洋浮标不受船只大幅影响的二者最小的距离值，其中，受到船只大幅影响的可能性情况包括碰撞影响、船只航过时掀起的海浪波动影响等能够使防碰撞海洋浮标剧烈震荡的影响情况。

当预算得到的最近距离值不小于安全值时，重复本步骤；

当预算得到的最近距离值小于安全值时，移动模块驱动防碰撞海洋浮标移动，并进入步骤S03；

步骤S03：气象监测模块和水文监测模块正常监测，并判断环境情况。本实施例的中央控制器能够根据获取的气象数据和水文数据自行计算并判断当下的气象、水文情况，从而判断是否处于较为危险的风暴海域。此处的风暴海域包括暴雨、大风、巨浪等极端海洋情况，也包括由于大型船只驶过时，因为距离防碰撞海洋浮标较近而带来的海面波浪巨大的情况。

当判断得到的环境情况未处于风暴海域时，重复本步骤；

当判断得到的环境情况正处于风暴海域时，通过通讯模块的信息传递作用，就近的其他防碰撞海洋浮标的警示模块发出闪烁的黄色强光。通讯模块上传危险警示信息至海岸监控中心和船只监控中心。滑动收纳盒730下移，稳重球760落至滑动收纳盒730内，环状气囊700上升，供电模块切换至波浪电源模块。

综上，本实施例能够根据预算船只是否会影响防碰撞海洋浮标的情况而做出不同反应；当预算到存在影响可能时，开启红色警示灯121，通过闪烁的红光提示船只附件的防碰撞海洋浮标位置。本实施例具有环状气囊700和减震弹簧710，能够在发生碰撞时不直接碰撞到防碰撞海洋浮标的各设备，并且能够减轻碰撞带来的振动。本实施例能够在遇到极端海域情况，或因船只驶过而带来的海浪巨大情况时，及时降低防碰撞海洋浮标的重心，并减轻环状气囊700的重力而增大其浮力，从而起到稳固防碰撞海洋浮标的作用，保证防碰撞海洋浮标内部各设备不受影响，保证防碰撞海洋浮标不倾倒。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种防碰撞海洋浮标，其特征在于，包括水上组件和水下组件，所述水上组件包括气象监测装置体（300）、海面监控装置体（200）和警示装置体（100），所述水下组件包括水文监测装置体（500）、水下移动装置体（400）和锚定固定件（600）；还包括发射机（111）与接收机（112）；

所述气象监测装置体（300）的顶部固设有环状的太阳能电池板（800），连接杆穿过所述太阳能电池板（800）中心圆环孔而固定连接所述气象监测装置体（300）与所述海面监控装置体（200），所述海面监控装置体（200）顶部与所述警示装置体（100）固定连接；

所述水文监测装置体（500）的顶部与所述水下移动装置体（400）固定连接，所述水文监测装置体（500）、所述水下移动装置体（400）均通过所述连接杆与所述气象监测装置体（300）固定连接；在所述水下移动装置体（400）与所述气象监测装置体（300）之间的所述连接杆一侧固设波浪换能装置（900）；

所述水文监测装置体（500）的底部通过所述连接杆与所述锚定固定件（600）固定连接，所述锚定固定件（600）用于连接水底的锚链；

所述发射机（111）与所述接收机（112）固设于所述警示装置体（100）顶部，并通过北斗卫星系统实现发送和接收数据。

2.根据权利要求1所述的防碰撞海洋浮标，其特征在于，所述水上组件还包括环绕所述气象监测装置体（300）的环状气囊（700），所述环状气囊（700）的内环侧面固定连接若干减震弹簧（710）的一端，若干所述减震弹簧（710）的另一端固定连接所述气象监测装置体（300）的侧部。

3.根据权利要求2所述的防碰撞海洋浮标，其特征在于，所述水上组件还包括滑动收纳盒（730），若干所述滑动收纳盒（730）环绕在所述气象监测装置体（300）的侧部；所述气象监测装置体（300）侧部设有若干滑轨（310）；所述滑动收纳盒（730）与所述气象监测装置体（300）的侧部通过滑轮滑动连接，所述滑轮通过在所述滑轨（310）上滑动来带动所述滑动收纳盒（730）的移动；

所述气象监测装置体（300）内部设有滑轮驱动电机，所述滑轮驱动电机与所述滑轮电性连接并驱动所述滑轮滑动；

所述环状气囊（700）与所述滑动收纳盒（730）通过伸缩软管（720）连接，设置于所述环状气囊（700）内部的稳重球（760）通过所述伸缩软管（720）滚至所述滑动收纳盒（730）内。

4.根据权利要求3所述的防碰撞海洋浮标，其特征在于，所述滑动收纳盒（730）内部设有若干独立的收纳腔（750），每个所述收纳腔（750）均固定连接一个所述伸缩软管（720）的出洞口；每个所述收纳腔（750）内设有有一个推动件（740），所述气象监测装置体（300）内部还设有推球电推杆，所述推球电推杆驱动所有所述推动件（740）向所述伸缩软管（720）的出洞口推动所述稳重球（760）。

5.根据权利要求4所述的防碰撞海洋浮标，其特征在于，所述水下移动装置体（400）侧部固设有若干个喷水口（410），所述水下移动装置体（400）底部固设有进水口（420）；所述水下移动装置体（400）内部设有轴流泵；所述轴流泵通过所述进水口（420）吸取海水，并选择所述喷水口（410）喷射海水，从而推动所述防碰撞海洋浮标整体移动。

6.根据权利要求5所述的防碰撞海洋浮标，其特征在于，所述气象监测装置体（300）包括风速监测装置、风向监测装置、气温监测装置、气压监测装置和光照传感器；所述水文监测装置体（500）包括水质监测装置、海温监测装置、声呐探测装置、海流流向监测装置、潮位监测装置和海浪流速监测装置；

所述海面监控装置体（200）侧部固设有若干个监测摄像头（210）；所述警示装置体（100）侧部固设有若干组警示灯组（120），所述警示灯组（120）包括闪烁发光的红色警示灯（121）、闪烁发光的黄色警示灯（122）和白色警示灯（123）。

7.一种防碰撞海洋浮标控制系统，应用于权利要求6所述的防碰撞海洋浮标，所述防碰撞海洋浮标包括气象监测装置体（300）、气象监测装置体（300）、海面监控装置体（200）、警示装置体（100）、环状气囊（700）、减震弹簧（710）、伸缩软管（720）、稳重球（760）、波浪换能装置（900）、太阳能电池板（800）、发射机（111）与接收机（112），还包括滑轮驱动电机、滑轮、滑轨（310）、推球电推杆、推动件（740）、轴流泵，其特征在于：

所述防碰撞海洋浮标控制系统包括中央控制器、气象监测模块、海面监控模块、水文监测模块、警示模块、通讯模块、减震模块、供电模块和移动模块；

所述气象监测模块、所述水文监测模块和所述警示模块均与所述中央控制器电性连接，受所述中央控制器控制，并与所述中央控制器进行数据传递；所述中央控制器将获取并分析的数据通过所述通讯模块发送给位于海岸的海岸监控中心和位于船只上的船只监控中心；

所述减震模块包括所述推球电推杆和所述推动件（740），所述推球电推杆与所述中央控制器电性连接，并受所述中央控制器控制进行驱动所述推动件（740）的动作；

所述减震模块还包括所述滑轮驱动电机、所述滑轮和所述滑轨（310），所述滑轮驱动电机与所述中央控制器电性连接，并受所述中央控制器控制所述滑轮在所述滑轨（310）上的移动；

所述移动模块包括所述轴流泵，所述轴流泵与所述中央控制器电性连接，并受所述中央控制器控制进行进水和喷水工作；

所述供电模块包括波浪能电源模块和太阳能电源模块；所述波浪能电源模块和所述太阳能电源模块均与QTS1控制器电性连接，并由所述QTS1控制器控制双电源的切换；所述QTS1控制器与所述中央控制器电性连接，并受所述中央控制器控制。

8.根据权利要求8所述的防碰撞海洋浮标控制系统，其特征在于，

所述气象监测模块包括所述气象监测装置体（300）；

所述水文监测模块包括所述水文监测装置体（500）；

所述海面监控模块包括所述海面监控装置体（200）；

所述警示模块包括所述警示装置体（100）；

所述通讯模块包括所述发射机（111）和所述接收机（112），并通过北斗卫星系统实现发送和接收数据；

所述减震模块包括所述环状气囊（700）、所述减震弹簧（710）、所述伸缩软管（720）和所述稳重球（760）；

所述波浪能电源模块包括所述波浪换能装置（900），所述太阳能电源模块包括太阳能电池板（800）。

9.一种防碰撞海洋浮标控制方法，应用于权利要求9所述的防碰撞海洋浮标控制系统，其特征在于，包括以下步骤：

S01：供电模块由太阳能电源模块供电，防碰撞海洋浮标各个模块正常工作；气象信息数据和水文信息数据由通讯模块上传至海岸监控中心和船只监控中心；

海面监控模块监视海面船只；

当所述海面监控模块未监视到有船只进入所述防碰撞海洋浮标的监视区域时，重复本步骤；

当所述海面监控模块监视到有船只进入所述防碰撞海洋浮标的监视区域时，警示模块发出闪烁的红光，并进入步骤S02；

步骤S02：所述海面监控模块监测船只航向，并预算船只与所述仿防碰撞海洋浮标的最近距离值；

当预算得到的所述最近距离值不小于安全值时，重复本步骤；

当预算得到的所述最近距离值小于安全值时，移动模块驱动所述防碰撞海洋浮标移动，并进入步骤S03；

步骤S03：气象监测模块和水文监测模块正常监测，并判断环境情况；

当判断得到的环境情况未处于风暴海域时，重复本步骤；

当判断得到的环境情况正处于风暴海域时，就近其他防碰撞海洋浮标的警示模块发出闪烁的黄光；所述通讯模块上传危险警示信息至海岸监控中心和船只监控中心。

10.根据权利要求9所述的防碰撞海洋浮标控制方法，其特征在于，

所述步骤S01还包括：滑动收纳盒（730）环绕于水文监测装置体（500）顶部；稳重球（760）位于环状气囊（700）内；环状气囊（700）环绕于水文监测装置底部；

所述步骤S03还包括：所述滑动收纳盒（730）下移，所述稳重球（760）落至所述滑动收纳盒（730）内，所述环状气囊（700）上升，所述供电模块切换至波浪电源模块。

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